Welke specifieke factoren beïnvloeden de traanweerstand en taaiheid van polyester TPU -films?

De traanweerstand en taaiheid van Polyester TPU -films worden beïnvloed door verschillende belangrijke factoren met betrekking tot de samenstelling, verwerking en structureel ontwerp van het materiaal. Deze factoren omvatten de moleculaire structuur, additieve formuleringen, productieprocessen en omgevingscondities. Hier is een gedetailleerde uitsplitsing:

1. Polymeersamenstelling en moleculaire structuur
Polyester -ruggengraat: de polyestercomponent in de TPU -keten beïnvloedt de algehele stijfheid en sterkte van de film. Polyester TPU heeft in het algemeen een hogere treksterkte en traanweerstand in vergelijking met andere TPU-typen, zoals op polyether gebaseerde TPU's, vanwege de kristallijne aard van de polyester-ruggengraat, die een verbeterde structurele integriteit biedt.

Harde segmentgehalte: TPU's worden gemaakt door zachte en harde segmenten te combineren (harde segmenten zijn meestal isocyanaten en de zachte segmenten zijn polyolen, zoals polyester of polyether). De balans tussen de harde en zachte segmenten beïnvloedt de taaiheid van het materiaal. Een groter deel van de harde segmenten verhoogt meestal de treksterkte en scheurweerstand, maar kan de flexibiliteit verminderen. Omgekeerd verhoogt een groter aandeel zachte segmenten de flexibiliteit, maar kan de scheurweerstand in gevaar brengen.

Crosslinking: Crosslinking verhoogt de taaiheid en traanweerstand van TPU -films door covalente bindingen tussen polymeerketens te vormen. Dit proces verbetert de algehele mechanische eigenschappen door te voorkomen dat de polymeerketens te vrij onder stress bewegen, wat kan helpen om scheuren onder kracht te voorkomen.

2. Additieven en vulstoffen
Plasticizers: weekmakers kunnen worden toegevoegd aan TPU -films om de flexibiliteit te vergroten en brosheid te verminderen. De aanwezigheid van weekmakers moet echter zorgvuldig worden geregeld omdat te veel scheurweerstand kunnen verminderen. De juiste in weekmakering formulering kan de flexibiliteit verbeteren met behoud van een goede balans tussen traanweerstand en taaiheid.

Versterking van vulstoffen: de opname van versterkingsvullers zoals glasvezels, koolstofzwart of andere nanodeeltjes kan de scheurweerstand aanzienlijk verbeteren door de structurele integriteit van het materiaal te vergroten. Deze vulstoffen bieden extra sterkte en stijfheid, waardoor tranen zich voortplanten wanneer de film wordt onderworpen aan stress.

UV -stabilisatoren: voor toepassingen die worden blootgesteld aan zonlicht, kunnen UV -stabilisatoren worden opgenomen om de film te beschermen tegen degradatie veroorzaakt door UV -straling. UV -afbraak kan de taaiheid van TPU -films in de loop van de tijd verminderen, waardoor ze meer vatbaar zijn voor scheuren. UV-stabilisatoren helpen de langetermijnprestaties van het materiaal te behouden.

3. Verwerkingsvoorwaarden
Extrusietemperatuur en koelsnelheden: tijdens de productie van films beïnvloeden de extrusietemperatuur en koelsnelheden de kristallijne structuur van de TPU. Snelle koeling kan amorfe gebieden veroorzaken, die de taaiheid kunnen verminderen. Gecontroleerde koeling zorgt voor de vorming van kristallijne domeinen, het verbeteren van de scheurweerstand en de algehele mechanische eigenschappen.

Moleculaire oriëntatie: de manier waarop de TPU tijdens de verwerking is georiënteerd, kan een significante impact hebben op de mechanische eigenschappen ervan. Het uitrekken van de film tijdens de productie (in processen zoals biaxiaal strekken) stemt de polymeerketens in een specifieke richting uit, waardoor de treksterkte en scheurweerstand wordt verbeterd. Te veel oriëntatie kan het materiaal echter broscher maken, dus zorgvuldige controle is noodzakelijk.

Dikte van de film: de traanweerstand van TPU -films hangt ook af van de dikte van het materiaal. Dikkere films bieden over het algemeen een betere weerstand tegen scheuren omdat ze meer materiaal hebben om de stress te absorberen en te verdelen. Dikkere films kunnen echter flexibiliteit in gevaar brengen, dus een balans moet worden geslagen, afhankelijk van de beoogde toepassing.

4. Temperatuur- en omgevingsfactoren
Temperatuurgevoeligheid: de prestaties van TPU-films zijn temperatuurafhankelijk. Bij lage temperaturen kan TPU bros worden, waardoor de scheurweerstand en taaiheid worden verminderd. Bij hogere temperaturen kunnen TPU -films daarentegen flexibeler worden, maar kunnen een deel van hun structurele integriteit verliezen. Door de juiste formulering en selectie van materialen kunnen TPU -films taaiheid en scheurweerstand handhaven over een breed scala van bedrijfstemperaturen.

Blootstelling aan vocht: hoewel TPU -films over het algemeen een goede hydrolysebestendigheid hebben, kunnen langdurige blootstelling aan water of vochtige omgevingen nog steeds hun mechanische eigenschappen beïnvloeden. Water kan als een weekmaker werken, waardoor de stijfheid van het materiaal wordt verminderd en mogelijk traanweerstand in gevaar brengt. De hydrolysebestendigheid van de polyestercomponent speelt een sleutelrol bij het handhaven van de taaiheid van het materiaal in de tijd.

5. Verwerking van additieven en functionalisering
Anti-verouderingsmiddelen: additieven zoals antioxidanten en anti-ozonanten kunnen worden opgenomen in TPU-films om afbraak te voorkomen door omgevingsfactoren zoals oxidatie en blootstelling aan ozon. Deze agenten helpen bij het handhaven van de langetermijnprestaties van TPU-films, waardoor ze zwaar en bestand zijn tegen scheuren onder uitdagende omstandigheden.

Oppervlaktemodificatie: oppervlaktebehandelingen, zoals corona- of plasmabehandeling, kunnen de oppervlakte -eigenschappen van TPU -films verbeteren, waardoor hun weerstand tegen externe krachten kan worden verbeterd die tot scheuren kunnen leiden. Hoewel oppervlaktebehandelingen voornamelijk de hechting aan andere materialen verbeteren, kunnen ze ook een secundair effect hebben op de weerstand van de film tegen slijtage.

6. treksterkte en rek bij pauze
Trekkingssterkte: de inherente treksterkte van TPU -films, die wordt beïnvloed door hun moleculaire structuur en formulering, is een sleutelfactor in traanweerstand. Hogere treksterkte betekent dat het materiaal hogere spanningen kan weerstaan ​​voordat het breekt, wat bijdraagt ​​aan een betere scheurweerstand.

Verlenging bij pauze: verlenging bij pauze is een maat voor het vermogen van een materiaal om te strekken voordat ze breken. TPU -films met hogere verlenging bij pauze zijn meestal flexibeler en bestand tegen scheuren onder stress omdat ze krachten gelijkmatiger kunnen absorberen en verspreiden. Te veel verlenging kan echter de algehele taaiheid en structurele integriteit verminderen.